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Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas. Alumna: Claire Boivin Tutor: Carlos Mínguez Balaguer Curso académico: 2020/2021 Boivin Claire I ÍNDICE ABREVIATURAS .................................................................................................................................. 1 1. RESUMEN .................................................................................................................................. 2 2. ABSTRACT .................................................................................................................................. 2 3. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 3 3.1. El perro en la actualidad ............................................................................................. 3 3.2. Funciones y aptitudes del perro .................................................................................. 3 3.3. Diversidad entre las razas ........................................................................................... 4 3.4. Teorías de su origen ................................................................................................... 4 4. OBJETIVO ................................................................................................................................... 7 5. MATERIAL Y MÉTODOS.............................................................................................................. 8 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................................................ 8 6.1. Primeras trazas arqueológicas .................................................................................... 8 6.2. Filogenia .................................................................................................................. 12 6.3. Lugar geográfico de la domesticación ....................................................................... 14 6.4. Evolución de las razas............................................................................................... 15 6.5. Genoma canino ........................................................................................................ 19 6.5.1 Investigaciones sobre el genoma canino.................................................................... 20 6.5.2 Análisis de ADN antiguos y sus marcadores............................................................... 22 6.5.3. Comparación del ADN entre el lobo y el perro .......................................................... 23 6.5.4. Las razas antiguas y modernas. ................................................................................ 25 7. CONCLUSIÓN ........................................................................................................................... 29 8. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 30 Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas II ÍNDICE TABLAS Tabla 1…………………………………………………………………………………………………………………….16 ÍNDICE FIGURAS Figura 1…………………………………………………………………………………………………………………….10 Figura 2…………………………………………………………………………………………………………………….13 Figura 3…………………………………………………………………………………………………………………….15 Figura 4…………………………………………………………………………………………………………………….17 Figura 5…………………………………………………………………………………………………………………….20 Figura 6…………………………………………………………………………………………………………………….21 Figura 7…………………………………………………………………………………………………………………….23 Figura 8…………………………………………………………………………………………………………………….24 Figura 9…………………………………………………………………………………………………………………….26 Figura 10……………………….………………………………………………………………………………………….27 ÍNDICE FOTOGRAFÍAS Foto 1…………………………………………………………………………………………………………….……….9 Foto 2…………………………………………………………………………………………………………….……….10 Foto 3…………………………………………………………………………………………………………….……….11 Foto 4…………………………………………………………………………………………………………………….12 Boivin Claire 1 ABREVIATURAS a.C. Antes Cristo ADN Ácido desoxirribonucleico ADNmt ADN mitocondrial BP Before Present CFA Canis Familiaris (cromosoma) FCI Federación de Cinologia Internacional FHCRC Fred Hutchinson Cancer Research Center Gb Gigabases GB Great Britain Lpm Latidos por minuto mA Millones de años MA Massachusetts, USA Mb Megabases mmHg Milligramos de mercurio NIH National Institutes of Health RH Radiation Hybrid Rpm Respiración por minuto SNP Single Nucleotide Polymorphism STR Short Tandem Repeats TIGR The Institute for Genomic Research WA Washington, USA Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 2 1. RESUMEN La especie canina (Canis lupus familiaris) fue la primera especie domesticada por el hombre y, por tanto, la que mejor ha sido moldeada por él. A lo largo de los siglos, los perros fueron seleccionados artificialmente mediante una reproducción intensiva, lo que ha dado lugar a una importante variabilidad en cuanto a su morfología, su comportamiento y sus aptitudes, siendo la especie más amplia dentro de todos los mamíferos. Así, se han creado más de 350 razas en los últimos 130 años, en un proceso muy rápido e intenso, lo que ha producido la homogeneización dentro de las razas. Sin embargo, a lo largo de la historia han sido muchas teorías sobre dónde se originó el perro y cómo ha evolucionado hasta llegar al animal actual. En esta revisión bibliográfica se aportarán pruebas científicas basadas en estudios arqueológicos, filogénicos y genéticos que muestran la evolución del perro a partir del lobo gris (Canis lupus lupus) y como fue domesticado hace aproximadamente 15.000 años, aunque el lugar exacto y la población originaria siguen siendo motivo de estudio. PALABRAS CLAVES: Perro, lobo gris, genética, razas, domesticación, genoma canino. 2. ABSTRACT The canine species (Canis lupus familiaris) is the first species domesticated by human and, therefore, the one that has been best shaped by him. Throughout the centuries, dogs were artificially selected through intensive reproduction, which has led to significant variability in terms of their morphology, behaviour and abilities, being the most extensive species within all mammals. Thus, more than 350 races have been created in the last 130 years, which was very fast and intense and has induced homogenization within races. However, throughout history there have been many theories about where it originated and how it has evolved to reach the current animal. This bibliographic review will provide scientific evidence based on archaeological, phylogeny and genetic studies that show the evolution of the dog from the grey wolf (Canis lupus lupus) and how it was domesticated approximately 15.000 years ago, although the exact place and the original population remain being reason to study. KEYWORDS: Dog, grey wolf, genetics, breeds, domestication, canine genome. Boivin Claire 3 3. INTRODUCCIÓN 3.1. El perro en la actualidad El perro (Canis lupus familiaris) es el animal de compañía por antonomasia. La relación entre el perro y el ser humano es un caso muy especial y destacado de desarrollo de lazos sociales entre miembros de dos diferentes especies (1) y se ha demostrado una relación de apego mutuo entre animal y dueño (2, 3). Como consecuencia, los dueños están dispuestos a gastar cantidades importantes de dinero en una alimentación adecuada, en cuidados veterinarios y en todo aquello que conlleve una mejora en su calidad de vida. Esta tendencia no es exclusiva de los perros y valga como dato que, según la tercera edición del EstudioAnual sobre Mascotas en España (4), cada propietario se gasta una media de 1.282,18 €/año en su mascota y, en muchos casos, el perro acaba convirtiéndose en un miembro más de la familia, siendo a veces tratado como un hijo por parte de los propietarios (5). 3.2. Funciones y aptitudes del perro A día de hoy, se estima que el número de perros es de más de quinientos millones en todo el mundo, siendo 75 millones a nivel europeo (6). Este gran número de individuos está correlacionado positivamente con el número de razas (1). Además, existe una gran variabilidad fenotípica entre las diferentes razas y esto hace que los dueños elijan su mascota en función de varios factores como el ambiente social, la personalidad o también la imagen que se quiere dar (7, 8). A lo largo de la historia, el perro ha sufrido una profunda metamorfosis debido a la selección natural, pero, principalmente por la acción del ser humano (9). El perro siempre ha acompañado al hombre en la historia, pero sus funciones han evolucionado a lo largo del tiempo, adaptándose a las necesidades de sus amos. Era cazador en las sociedades nómadas; guardián de las cosechas o pastor en las aldeas de las sociedades sedentarias; rastreador de esclavos en las Antillas (p.e. el Buscador Español o Dogo de Cuba), funciones militares durante la I y II Guerra Mundial, etc. (10). Hoy, se puede considerar que existen dos tipos de perro, el perro de trabajo y el perro de compañía. El papel del perro en el trabajo sigue el mismo patrón comentado antes, aunque, lógicamente, sus labores han cambiado. En la actualidad, las funciones de un perro “profesional” van desde perros guía, detectores de enfermedades, salvavidas en catástrofes naturales, guardianes de rebaño, perros de policía, de aduana, etc (11). Por otro lado, el perro de compañía Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 4 definido como mascota (12), ocupa una plaza privilegiada al lado del hombre, ya que su objetivo en la vida es crear junto con su dueño una relación de amistad y un vínculo afectivo. En la actualidad, el perro es, en nuestra cultura, la mascota que goza de mayor popularidad (13). 3.3. Diversidad entre las razas Por lo tanto, en vista de este conjunto de especializaciones y funciones, cada perro ha sido seleccionado y perfeccionado para adaptarse a su tarea y por tanto tenemos una variabilidad morfológica entre razas caninas que superan las que existen dentro de otras especies mamíferas. Por ejemplo, un chihuahua de 1 kg y 20 cm de altura y un Terranova de 60 kg y 80 cm, representan morfotipos extremos, sin embargo, esas dos razas pertenecen a la misma especie (9). Así, las diferencias varían desde: - La anatomía: el peso o el tamaño son las más evidentes, pero también se debe destacar la forma del cráneo, hocico, cola, variaciones en la naturaleza del pelo (largo, corto, rizado o ausente) o también sus colores (8). - La fisiología: sus constantes vitales difieren entre las razas, por ejemplo, la frecuencia cardiaca que puede variar de 60 a 180 lpm, la frecuencia respiratoria de 10 a 30 rpm, o también la presión arterial de 80 a 120 mmHg (14, 15, 16). - Las aptitudes: las razas se han diversificado por la selección de las aptitudes según la utilidad del perro deseada. Se puede destacar un olfato más desarrollado debido a un número de receptores olfativos más considerable en algunas razas, por ejemplo, el perro de San Huberto que tiene la cantidad más grande de receptores en comparación de las otras razas (17, 18). - La susceptibilidad a enfermedades genéticas: siendo más frecuentes en algunas razas donde la presión de selección ha sido más intensa (19). - La esperanza de vida: que puede variar de 6 a 14 años según las razas (20, 21). 3.4. Teorías de su origen En su afán por descubrir, el hombre ha intentado determinar el ancestro del perro durante toda la historia, sabiendo que es una labor complicada debido a que esta especie tiene grandes diferencias morfológicas. Esto ha llevado a resultados o teorías erróneas en algunos momentos (22, 23). Además, el perro siempre ha seguido a las poblaciones humanas en todos los continentes que Boivin Claire 5 ha ido colonizando y por tanto es la especie más difundida a nivel mundial. Todo esto hace que resulte más complicado determinar su origen geográfico con precisión (24). Así, varias hipótesis fueron surgiendo con los años: La primera creía que el perro descendía del chacal. Esta hipótesis se desarrolló a partir de los estudios del zoólogo francés Isidore Geoffrey Saint Hilaire, en 1835 (25). Esa idea fue recuperada por Konrad Lorenz en su libro “Tous les chiens tous les chats” en 1970 (26), que pensaba que el hombre domesticó al chacal durante la sedentarización, alrededor del mar Báltico. En 1971, con la anatomía comparativa del cerebelo del chacal y del perro, Atkins y Dillon estimaron que el chacal era el ancestro más probable del perro (27). En 1976, Hubert y Keller, se dan cuenta que algunas características anatómicas de la cabeza del perro son más cercanas al lobo que al chacal (25). Por último, el zoólogo Bouquegneau en 1977, afirmó que el perro tenía un comportamiento social más parecido al chacal que al lobo (27, 28). La siguiente hipótesis fue la de Darwin en 1859 (29, 25), que creía que el perro era un descendente de un cruzamiento entre un lobo y un chacal (28). Para él, la gran diversidad que hay entre las razas de perros era debido a que tenían varios ancestros (22). Esta hipótesis fue apoyada en parte por Konrad Lorenz, ya que él estimaba que los perros tenían caracteres físicos comunes a lobos y chacales (22). Finalmente, la hipótesis fue refutada, porque, aunque la reproducción en cautividad es posible entre el lobo y el chacal, en estado salvaje estas dos especies se evitan lo más posible (25, 28). La última hipótesis que se desarrolló afirmaba que todas las razas de perro tenían un único ancestro común, que era el lobo gris (9). Esta hipótesis se desarrolló, primeramente, al observar que el hombre y el lobo han vivido en los mismos hábitats durante 500.000 años (22). Efectivamente, la domesticación del perro fue posible gracias a la presencia del lobo en el hemisferio norte al final del Paleolítico, que fue donde evolucionaban las poblaciones humanas (24). Como las hipótesis sobre el origen del cruzamiento con el chacal fueron refutadas, los científicos se centraron en la investigación de la última hipótesis: el lobo, ancestro único del perro. Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 6 A lo largo de la historia, muchos investigadores han dedicado esfuerzos al estudio de la aparición y evolución del perro, así como los factores que han afectado a la variabilidad genética y morfológica que se observan actualmente en la especie. Cuando vemos el perro actual no es fácil imaginar sus orígenes, el proceso de evolución histórica y como el hombre intervino en su creación y transformación. Por eso es necesaria una visión retrospectiva del proceso de domesticación a través de restos arqueológicos y huellas genéticas para, de este modo, entender mejor todas las diferencias existentes entre las diferentes razas de perros actuales. Boivin Claire 7 4. OBJETIVO El objetivo principal de este trabajo es, mediante una revisión bibliográfica, entender el origen del perro y saber cómo ha sido el proceso de domesticación para obtener el perro que tenemos en la actualidad. Para lograr este objetivo haremos un recorrido por fuentes arqueológicas, estudios filogenéticos y análisis del genoma canino y así comprobar las diversas hipótesis que pueden existir. Del lobo al perro: historia de su origen y evoluciónde las razas 8 5. MATERIAL Y MÉTODOS El estudio que se ha llevado a cabo ha sido de tipo bibliométrico. Se ha utilizado principalmente tres tipos de fuentes bibliográficas para realizar la búsqueda y revisión del contenido. Estas fuentes han sido: Artículos científicos consultados en un total de cinco bases de datos (PubMed, Scopus, Web of Science, ResearchGate y Redalyc). Tesis doctorales (DART, TESEO y Dialnet) Libros de editoriales científicas (Cambridge University Press, University of California Press, University of Arizona Press). 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 6.1. Primeras trazas arqueológicas Gracias a los diferentes descubrimientos arqueológicos se ha podido determinar que el perro fue la primera especie domesticada por el hombre puesto que existen indicios que este proceso se realizó en la edad del paleolítico (9), aunque también se han encontrados diversos fósiles de perros, principalmente en Europa y Asia, con dataciones diferentes (24). Para diferenciar los esqueletos de lobos y perros encontrados se utiliza el análisis morfométrico que compara las mediciones de las dos especies, sobre todo dimensiones del cráneo (30, 31). Esta técnica permitió determinar esa diferencia antes de la aparición de las pruebas de ADN (32). Aunque los cráneos de perros y lobos juveniles son relativamente similares, los adultos difieren más, lo que permite una identificación adecuada de cada especie (33). La mayoría de los autores concluyen que, en comparación con los lobos, los perros adultos tienen hocicos relativamente reducidos, frentes elevadas, paladares más anchos, cráneos más amplios y dientes más pequeños (34, 35, 36, 37, 38, 39, 40). Además del cráneo, se puede observar otras mutaciones esqueléticas como por ejemplo condrodisplasia (extremidades más cortas) o braquicefalias (41). Los restos óseos más antiguos que se acercan morfológicamente al perro están datados entre 36.000 y 30.000 años BP, pero al ser muy similares al lobo se tiende a pensar que estos restos Boivin Claire 9 esqueléticos pueden ser el resultado sin éxito de algunas tentativas de domesticación o bien eran lobos con un físico particular (42). Existen estudios que dicen que el perro podría tener un origen más antiguo, de aproximadamente 36.000 años BP (43), pero revisiones más recientes, basadas en estudios morfológicos, demuestran que la morfología de estos especímenes correspondía a lobos y no a perros (44). En la cueva de Chauvet (Francia) se descubrieron huellas de un canido de gran tamaño que acompaña a las huellas de un niño (Foto 1). Al lado de estas huellas había trazas de carbón que ha sido datado en 30.000 años BP. Sin embargo, en la cueva de Chauvet no se ha observado ninguna pintura que represente a esos perros/lobos como parte de la vida del hombre en esa época (45, 46). Así que, aunque no se puede saber si se trata de un perro de gran tamaño o de un lobo, si indica es que los hombres ya vivían en compañía de algún canido (24). Los esqueletos parecidos morfológicamente a un perro y que fueron encontrados en mayor cantidad están datados de 14.000 años BP, lo que puede revelar que la domesticación de los perros pudo suceder antes del inicio de la agricultura (42). En efecto, el hueso de perro más antiguo encontrado es una media mandíbula datada de 14.000 años BP, y fue descubierto en Oberkassel (proximidades de Bonn, Alemania) (47, 48). Estaba dentro de una sepultura junto con dos humanos adultos, y es considerada en la actualidad como la sepultura de perro más antigua encontrada (48). Además de esa media mandíbula, varios fragmentos de huesos fueron hallados en la tumba, (Foto 2). Foto 1: Huellas en la Cueva de Chauvet (Francia). 30.000 años BP (45). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 10 Foto 2: Fotografía de los fragmentos de huesos encontrados en Bonn-Oberkassel. (Fotografia por Jürgen Vogel, LVR-LandesMuseum Bonn) Figura 1: Representación de los fragmentos de huesos encontrados en Bonn-Oberkassel posicionados en su localización anatómica (zonas grisáceas). (49,50) Boivin Claire 11 Otro de los restos fósiles más relevantes pertenece a un esqueleto humano junto con el esqueleto de un cachorro de perro o lobo, debajo de su mano izquierda (Foto 3). Esta tumba se encontró en el Norte de Israel, y está datada entre 11.000 y 12.000 años BP (33). No se puede diferenciar con exactitud, mediante el análisis morfométrico, si se trata de un esqueleto de perro o de un lobo juvenil pero demuestra la proximidad entre los canidos y el hombre en esa época (33). En lo concerniente a pinturas rupestres, se ha encontrado una pintura en la Cueva de la Vieja (Alpera, Albacete, España) que parecen describir una situación de caza, donde los hombres van acompañados de una silueta de lo que podría ser un perro (Foto 4). Esta imagen está datada de 10.000 años BP (51). Foto 3: Restos de humano y canido encontrado en Israel. Fotografía por Alain Dagand (33). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 12 Existen otros restos arqueológicos más recientes, pero hemos destacado los más antiguos e importantes porque son los que aportan más información sobre el origen del perro. Todos estos descubrimientos fósiles han dado pistas a los científicos a la hora de determinar el verdadero origen del perro doméstico al permitirles extraer parte del ADN contenido en esos restos. La principal conclusión que se deriva de estos datos arqueológicos es que, ya fuera un perro o un lobo, el hombre vivía al lado de un cánido, en lo que supone que sería el inicio de la domesticación. Así, el lobo y el hombre han cohabitados desde 500.000 años y este último vio una oportunidad en el antiguo lobo a la hora de tener una ayuda para cazar y protegerse (44). 6.2. Filogenia Gracias a las investigaciones realizadas, tenemos la certeza que el perro desciende únicamente del lobo gris. Pero lo que no se sabe todavía es cuándo se ha realizado exactamente la diferenciación entre lobo y perro, el sitio donde se produjo y el número de animales fundadores (52). Para intentar determinar esos datos desconocidos puede ser de gran ayuda la filogenia. La filogenética es un sistema de clasificación de los seres vivos que tiene por objetivo representar los grados de parentesco entre las especies y, por tanto, permite entender su historia evolutiva. Esa clasificación está fundamentada principalmente en los métodos de la cladística, establecidos en 1950 por Willi Hennig (53). Esa categorización agrupa caracteres de tipo macroscópicos, microscópicos, anatómicos, embriológicos, referentes a biología molecular y registros paleontológicos. En la actualidad, se puede deducir el lugar que ocupa el perro entre todos los carnívoros y como se clasifican, lo que se puede observar en el árbol filogénico de la Figura 2 (33). En esa figura, Foto 4: Un animal con silueta de perro sigue a cazadores arqueros. Pintura rupestre de la Cueva de la Vieja (Alpera, España), 10.000 años BP (51) Boivin Claire 13 los cánidos se dividen en 4 clados señalizados por colores: el zorro rojo y sus primos (rojo), los cánidos del Sur América (verde), los cánidos cerca del lobo (azul) y el zorro gris (naranja) (54). La base taxonómica del perro es la siguiente: (55) Orden: Carnivora Familia: Canidae Género: Canis Especie: lupus Subespecie: familiaris La familia Canidae está compuesta de 38 especies repartidas en el mundo (44) y es la familia más filogénicamente distinta, divergiendo de otros carnívoros hace 50 mA (51). El género Canis se divide en siete especies silvestres más el perrodoméstico (48). Figura 2: Árbol filogénico de los cánidos (54). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 14 En un estudio sobre la filogenia del perro realizado en 1997, se definen cuatro clados de perros distintos (56): - El clado I representa muchas razas antiguas como el dingo, el perro cantor de Nueva Guinea, el basenji africano y el galgo. - El clado II incluye razas escandinavas, y se relaciona con lobos encontrados en Italia, Francia, Rumania y Grecia. - En clado III se encuentran varias razas como el pastor alemán o el husky siberiano. - El clado IV contiene razas muy similares al lobo encontrado en Rumania y Rusia occidental, lo que puede sugerir una hibridación más reciente entre perros y lobos. 6.3. Lugar geográfico de la domesticación Los resultados de diferentes investigaciones sugieren dos hipótesis (57): a) Que hubo un único evento de domesticación seguido de varios episodios de mezcla entre perros y lobos, lo implicaría una única población fundadora. b) Que los lobos fueron domesticados en varios lugares y en diferentes momentos, lo que implicaría más de una población de lobos originarios. La primera hipótesis, que fue apoyada por un estudio genómico realizado en 2015 (23). Sin embargo, la zona geográfica donde se produjo varía en función de los métodos de análisis. - Los estudios sobre el análisis del ADNmt concluyen que el origen estaría localizado en Asia oriental (52, 58), combinado con un transporte prematuro. Este proceso favoreció el aislamiento y la deriva genética de los perros (59). Así se observa una diversidad más importante en los perros con un origen del sudeste asiático (Wayne 12. (45). - Del otro lado, el análisis de las huellas genéticas indica un origen más próximo a Europa o Medio Oriente (45). La segunda hipótesis especula sobre varios centros de domesticación, todos ellos situados en Eurasia, con dos posibles poblaciones de lobos originarios (59). Algunos artículos sobre el estudio de ADN actual y pruebas arqueológicas corroboran esta teoría (41). Frantz, en su estudio de 2016 (59), explicó que hay una división distinta entre el origen en Eurasia occidental y un origen el Asia del Este, y que, gracias a las migraciones del hombre, las dos líneas de perros han podido cruzarse en varios grados (Figura 3). Boivin Claire 15 En la Figura 3 se puede observar gráficamente la hipótesis del doble origen del perro (59). El lobo ancestral se dividió en dos poblaciones: el lobo europeo y el lobo asiático, ambas extintas (Ɨ). Estas poblaciones fueron domesticadas para dar lugar al perro paleolítico europeo y al perro antiguo asiático. Por último, la población de perros de Eurasia fue modificada por la llegada de poblaciones de perros asiáticos, introducidos por los humanos, hace aproximadamente 6.400 años. 6.4. Evolución de las razas La localización filogénica del perro es clara, sin embargo, aún nos falta saber cómo, hoy en día, a partir de un lobo hemos llegado a tener una variedad tan grande de perros. Los estudios sobre los procesos de domesticación intentan clarificar esta cuestión. En primero lugar, se ha observado que el lobo tiene una gran adaptabilidad a diferentes medios, lo que se traduce en una gran diversidad y en la distribución de varias subespecies a lo largo de todo el mundo (Tabla 1). Así, el lobo abarca desde Eurasia hasta América del Norte (51). Se piensa que, gracias a la gran diversidad del lobo, el perro ha podido tener una variación morfológica tan grande entre sus razas (51). Figura 3: Modelo de domesticación del doble origen del perro (59). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 16 Además, la domesticación del perro fue posible gracias a la gran difusión del lobo en el hemisferio norte, donde evolucionaban las sociedades humanas al final del Paleolítico (24). Ese periodo de cohabitación entre el lobo y el hombre está considerado como la primera fase de la domesticación del perro (41). El lobo ha seguido al hombre a través sus migraciones y así se fue adaptado al medio ambiente (41, 60). La segunda fase de domesticación según Wayne (41), supuso el primer cuello de botella de la historia evolutiva del perro, y tuvo como consecuencia un proceso de deriva genética, ya que se partió de un “pool genético” relativamente restringido en el número de alelos (46). Este cuello de botella ha dado lugar a cambios morfológicos y de comportamiento provocando que, evolutivamente, el perro y el lobo se fueran alejando poco a poco (9). Durante este proceso, se realizó una selección de individuos favoreciendo caracteres como un tamaño más pequeño, un carácter más dócil, etc, siempre buscando rasgos que facilitaran la cohabitación entre perros y humanos (41, 60, 61, 62, 63). El segundo cuello de botella de la especie canina es más reciente y corresponde a la tercera fase de domesticación (41). Se trata de los 200-300 últimos años de selección artificial que han dado lugar en la creación de las razas actuales (64). Tabla 1: Las subespecies de lobos en Eurasia y América del Norte (51). Boivin Claire 17 La figura 4 es un esquema donde se puede observar con más claridad los dos cuellos de botella explicados anteriormente y, como, a partir de los cuales, ha surgido el perro y las razas que tenemos en la actualidad. Jean Pierre Mégnin (1828-1905), veterinario francés, fue el primero en clasificar a los perros que empezaban a diferir morfológicamente en cuatro grupos, lo que se considera el inicio de las razas (51, 65). - Los Lupoides (perros nórdicos, perros pastores, dingo, chow-chow, terriers, Spitz…), que tienen características morfológicas similares a las de los lobos como una cabeza en forma piramidal, hocico alargado y fino, orejas rectas y un cuerpo atlético y bien proporcionado. - Los Bracoides (bracos, setters, retrievers, spaniels, cockers, griffons, caniches, basset hound…), que, con una cabeza de forma prismática y con orejas caídas, es el grupo más utilizado para cazar. - Los Molosoides (mastines, terranova, san bernados, dogues, bulldogs, boxers, carlinos…), que son perros con una cabeza y un cuerpo masivo, además de hocico, orejas y cuello corto. Estos tipos de perros son utilizados sobre todo como guardianes y protectores. Figura 4: Los dos cuellos de botellas de la historia del perro (9, 54). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 18 - Los Graioides, que son perros de tipo galgo, con la cabeza y el hocico alargados, un cuerpo muy delgado y extremidades finas y largas, lo que les permite tener una velocidad más alta en comparación con otros perros. Han sido utilizado principalmente como perro de caza y de carreras. Estas cuatro categorías supusieron el inicio de la clasificación de las razas, que se han ido desarrollando hasta la actualidad. Así, en 1911 se creó la a FCI por 5 países: Alemania, Austria, Francia, Bélgica y Países Bajos, con el objetivo de fomentar y proteger la cinología y los perros de pura raza (66). La FCI reconoce 350 razas y son clasificadas en 10 grupos según su morfología y sus aptitudes (67): - Grupo 1. Perros tipo pastor y boyeros. - Grupo 2. Perros tipo pinscher y schnauzer - Grupo 3. Terriers. - Grupo 4. Teckels. - Grupo 5. Perros tipo spitz y tipo primitivo. - Grupo 6. Perros tipo sabueso, de rastro y similares - Grupo 7. Perros de muestra. - Grupo 8. Perros de caza. - Grupo 9. Perros de compañía. - Grupo 10. Lebreles. El grupo 9 es el grupo con más diversidad, ya que agrupa todas las razas caracterizadas como “perros de compañía”, como el chihuahua, el caniche o el bulldogfrancés (9). Para que un perro sea de pura raza, reconocido y registrado, sus padres deben pertenecer a la raza y estar registrados. La monta debe ser declarada, y el perro examinado y certificado como conforme al estándar racial a partir de los 10-15 meses (9). Así, las razas caninas se han multiplicado, con una estandarización que ha favorecido una selección intensiva (68). Esta selección artificial promueve los individuos que corresponden al estándar racial, lo que se conoce como el síndrome de “popularidad del progenitor macho”. Este síndrome implica que los machos que se corresponden perfectamente a los criterios de selección son frecuentemente utilizados en reproducción (68). Boivin Claire 19 Estas prácticas intensas de cría y de selección en las razas puras han tenido como consecuencia la homogeneización, el incremento de la consanguinidad y la fijación de caracteres como comportamiento, morfología y aptitudes. Cada raza presenta un fuerte aislamiento genético y en algunas razas se puede observar un cuello de botella suplementario a los explicados anteriormente, debido al pequeño número de individuos que han permitido crear, mantener o reconstituir una raza (68). Por ejemplo, se puede hablar de la raza leonberger, que fue reconstituida a partir de solo cinco machos rescatados de la Primera Guerra Mundial (69), y también de los spaniels tibetanos actuales, que provienen de tres individuos machos que han sobrevivido a la Segunda Guerra Mundial (57). La alta intensidad de selección en algunas razas ha supuesto un importante aumento de la consanguinidad y, como consecuencia, la reducción de variación genética. Esto hace que la mayoría de las razas puras sean propensas a enfermedades genéticas que pueden afectar a todo tipo de tejidos o funciones (64). 6.5. Genoma canino Los estudios del ADN canino desarrollados a partir de la secuenciación del genoma han supuesto una revolución a la hora de estudiar la evolución y domesticación del perro. El genoma canino está compuesto por 78 cromosomas (Figura 5): 38 pares de autosomas (cromosomas no sexuales) y un par de cromosomas sexuales X e Y, siendo el cromosoma X el más grande (129 Mb) y el Y el más pequeño (27 Mb). La mayoría de los cromosomas son de tamaño pequeño (de 22 a 38 Mb) con un perfil de bandas cromosómicas muy similar y contienen alrededor de 20.000 genes (54, 70). Los cromosomas caninos son descritos por el acrónimo CFA derivado de “canis familiaris” (9). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 20 6.5.1 Investigaciones sobre el genoma canino Las investigaciones sobre el genoma del perro empezaron relativamente tarde. Las herramientas moleculares necesarias para la construcción de un mapa del genoma canino se desarrollaron a partir de 1995 con el método de híbridos de irradiación (RH), que permite señalar todos los cromosomas por marcadores genómicos (9, 72). Esta técnica RH permitió realizar el primer mapa del genoma canino en 1998, que posicionó 4.000 marcadores, lo que correspondía a 80% del genoma (73). La Figura 6 muestra la cartografía del cromosoma 15 del perro (CFA15) resultado del mapa RH. Figura 5: Cariotipo canino (71). Boivin Claire 21 Figura 6: cartografía del genoma del perro: mapa de híbridos de radiación del cromosoma 15 (CFA15) (64). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 22 Gracias a su importancia como modelo genético y al ser el representante del clado mamífero “Laurasiatheria”, el perro fue elegido para ser la tercera especie mamífera secuenciada después el hombre y el ratón (9). La primera secuenciación del perro se inició en 2001 por la sociedad americana Celera y el TIGR (The Institute for Genomic Research). El perro seleccionado fue un caniche “mediano” (74). Ese proyecto permitió identificar 18.500 fragmentos de genes ortólogos con genes humanos. (9). En 2003 empezó la realización de un mapa de alta densidad con más de 10.000 marcadores que correspondían a genes caninos identificados a partir de una secuenciación aleatoria. Ese mapa de alta resolución es el resultado de un trabajo en el que colaboraron varios equipos de investigación: el FHCRC en Seattle, WA (Dr E. Ostrauder), la del TIGR en Rockville, MA (Dr E. Kirkness) y la del Sanger Center en Hinxton, GB (Dr P. Deloukas) (75). En 2004, el National Institute of Health (NIH) inició la secuenciación completa del genoma canino para poder realizar análisis más profundos. Para esas investigaciones se utilizó una animal de raza bóxer. Esta raza fue elegida por tener una variabilidad genética muy baja, lo que presenta ventajas para el estudio (69). Además, se eligió una hembra por tener dos copias del cromosoma X (9). Al final, 36 millones de secuencias fueron desarrolladas para obtener la secuenciación completa de los 39 cromosomas (9). El tamaño total del genoma canino es de 2,41 Gb con 2,38 Gb de secuencias nucleotídicas (75). Así, el ensamblaje realizado en mayo 2005 fue la primera fuente importante que permitió explotar el potencial del modelo genético canino. Debido a esta secuenciación, el genoma del boxer hoy es el genoma de referencia para los perros (64). 6.5.2 Análisis de ADN antiguos y sus marcadores Con la aparición de las técnicas de análisis de ADN se ha podido completar los resultados basados en el análisis morfométrico (30), lo que ha supuesto un avance científico importante en las investigaciones sobre el origen del perro. En efecto, el análisis del ADN encontrado en los tejidos de restos antiguos de perros y el desarrollo de marcadores genéticos ha posibilitado estudiar su origen, estructura y migración (76). Los análisis de ADN antiguos se realizan generalmente a partir de tejido óseo o dental que contienen suficientemente fragmentos de ADN conservados adecuadamente (77). Los primeros marcadores desarrollados para analizar secuencias de ADN antiguos se han centrado en el ADNmt. Este ADN es circular y de tamaño pequeño y tiene más resistencia a los factores de degradación que el ADN nuclear (76). Sin embargo, ese ADN representa solo una parte de la historia evolutiva, porque es heredado vía materna y, por tanto, es solo representativo de la Boivin Claire 23 línea de la madre (22). Al contrario, ADN nuclear contiene toda la información del individuo con los genes heredados de la madre y del padre pero, por el contrario, tiene menos resistencia a la degradación (76). Los dos tipos de marcadores que son usados para la investigación sobre el ADN antiguo son (Figura 7): - Los microsatélitos o STR (short tandem repeats): están formados por unidades de 2 a 7 nucleótidos que se repiten varias veces. Están localizados sobre regiones no codificantes del ADN nuclear o mitocondrial (76). Estos microsatélites son los utilizados también para realizar las pruebas de paternidad (78). - Los polimorfismos puntuales de secuencias (SNP´s) o mutaciones puntuales de secuencia: Son mutaciones puntuales en el ADN, y puede estar en regiones codificantes o no codificantes del ADN nuclear o mitocondrial. Los SNP´s localizados en el ADNmt permiten definir los haplotipos que caracterizan líneas maternales, como son los grupos que tienen un origen ancestral común (76). 6.5.3. Comparación del ADN entre el lobo y el perro Así, con todas esas herramientas, los científicos han podido comparar el ADN de los perros domésticos actuales con el de los lobos. A su vez, también han analizado el ADNmt de los restos de esqueletos de perros o lobos para compararlos con perros y lobos actuales (30). Estos estudios han permitido descartar las hipótesis que hacían referencia a que el origen del perro podíaproceder de la domesticación del chacal (teoría expuesta en la introducción). Figura 7: Ilustración de STR y SNP en un ejemplo con tres secuencias de tres individuos diferentes (79). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 24 Las principales investigaciones a nivel genético corresponden a - Robert K. Wayne quién, en 1993, hizo un estudio sobre el análisis de una secuencia de ADNmt en 7 razas de perros y 26 poblaciones de lobos y mostró que el perro y el lobo tienen secuencias de ADNmt muy similares, con una divergencia del 1,5% (80). La divergencia entre el lobo y el chacal está alrededor de 7% (22). - Otro estudio publicado en 1997 mostró más diferencias entre el perro vs chacal vs coyote que entre el perro vs lobo. Utilizando 162 lobos que pertenecían a 27 poblaciones de Europa, Asia y América del Norte; 140 perros de 67 razas diferentes; 5 coyotes; 2 chacales dorados y 8 chacales de Abisinia observaron que las secuencias del perro difieren de las del coyote o del chacal en más de 20 loci, mientras que con las del lobo, difieren en menos de 12 (56). Siguiendo la comparación entre lobos y perros, los científicos han podido observar la evolución de algunos genes como por ejemplo el gen AMY2B que codifica la actividad de la amilasa pancreática en el perro (que permite de degradar el almidón) (24). Estos autores mostraron que, en las razas actuales de perros, la actividad de la amilasa es más importante que en los lobos por el aumento del número de las copias del gen AMY2B (81). Esto podría ser debido a un cambio de la alimentación durante la domesticación del perro, y significa una adaptación a la dieta compuesta de almidón, que corresponde con la evolución agraria del hombre (Figura 8) (82). Figura 8: Media del número de copias del gen AMY2B en los perros agrupados en 10 grandes regiones geográficas: Europa, África, Asia sudoccidental, Asia meridional, Asia oriental, Asia sudoriental, Australia, América Central, América del Ártico y Asia ártica. Las líneas punteadas marcan la extensión aproximada de la agricultura prehistórica y el color marca las regiones que fueron muestreadas en este estudio y caracterizadas como agrarias (roja) o no agrarias (azul). (82) Boivin Claire 25 De hecho, 60% de los lobos tienen solo 2 copias de este gen, el 40% restante pueden variar hasta 8 copias (80). En cambio, en las razas actuales de perros, el gen AMY2B puede llegar hasta 34 copias, lo que marca una diferencia importante con el lobo. En todo caso, no todos los perros tienen tantas copias de ese gen, y así se puede dividir los canidos en tres grupos en función del número de copias del gen AMY2B que contenga su genotipo (24, 81, 83): - 60% de los lobos y dingos tienen solamente 2 copias del gen AMY2B. - Los perros y lobos que tienen entre 2 y 8 copias. Esos perros pertenecen a las razas como el husky, que son razas asociadas a poblaciones no agrícolas. Esas razas están consideradas como razas antiguas. - Los perros que tienen entre 8 y 34 copias se designan como razas modernas. 6.5.4. Las razas antiguas y modernas. Dos estudios, uno publicado en 2010 (84) y otro en 2012 (30), en que se utilizan SNP´s para comparar un elevado número de razas de perros y de lobos, demostraron que las razas de perros que tenemos hoy en día se dividen principalmente en dos categorías: - Las razas antiguas o basales: son razas que tienen una similitud genética más marcada con el lobo. Son las razas siguientes: basenji, perro afgano, samoyedo, saluki, perro Canaán, perro cantor de Nueva Guinea, dingo, chow chow, chino Shar Pei, akita, malamute de Alaska, husky siberiano y perro esquimal americano. - Las razas modernas: son razas donde del ADN del lobo aparece en menos porcentaje que las anteriores, debido a su selección intensiva y estricta. Hay algunas razas antiguas que son difíciles de determinar su verdadero origen debido, por ejemplo, a las extinciones que han tenido durante las guerras. Estas razas fueron reconstituidas a partir de pocos individuos, lo que ha aumentado su consanguinidad y, al ser necesarios varios cruzamientos con otras razas, se han ocultado sus huellas genéticas (85). En la Figura 9 se pueden observar los grados de similitud entre las razas, así como los cruzamientos entre ellas para obtener las razas que tenemos a día de hoy. Lógicamente se puede observar que las razas antiguas un menor número de cruzamientos que las razas modernas (84). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 26 La Figura 10 muestra los clusters genéticos donde se ve reflejada una separación marcada entre cada raza. Esa figura fue realizada a partir del genotipado de más de 170.000 SNP´s sobre 46 razas y sobre el lobo (86). Esa figura demuestra la gran diversidad genotípica pero también la homogeneidad observada dentro de cada raza (75). Figura 9: Cladograma o árbol de similitudes entre perros y lobos basado en el genotipado de SNP (84). Boivin Claire 27 Cuando se comparan alelos y haplotipos, se ha determinado que la raza de perros basenji es la raza la más antigua que puede existir, debido a su alto grado de divergencia con las otras razas (72). Además, es una raza originaria del Medio-Oriente, y se ha observado que tiene una mayor proporción de haplotipos compartidos con los lobos del Medio-Oriente que los otros perros domésticos. Todo esto sugiere dos posibles supuestos: que los basenjis tenían una población grande en el momento de la domesticación o que se han cruzado con lobos más recientemente (84). Figura 10: Clasificación por proximidad genética de 46 razas de perro y del lobo. Realizado a partir del genotipado de más de 170.000 SNP (86). Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 28 Aún con todos los avances en el área genómica y molecular, los métodos que utilizan secuencias mitocondriales o incluso decenas de miles de SNP´s sólo son capaces de recuperar las huellas genéticas resultantes de los cuellos de botella y de la evolución reticulada que tuvieron lugar durante la formación de las razas en los siglos XIX y XX. Como resultado, la capacidad para investigar la historia más profunda de la domesticación de perros sigue siendo limitada (30). Aunque los estudios del ADN han sido muy útiles para puntualizar algunos parámetros en la historia de la evolución y el proceso de la domesticación, no se sabe todavía con precisión si la domesticación fue en un único lugar o en varios, ni cuando sucedió exactamente. Conocer la tasa de mutación de los perros es actualmente inviable por los múltiples cruzamientos que ha habido entre perros, lo que dificulta el sistema de datación exacto (87, 83). Así, los científicos siguen trabajando sobre las varias cuestiones que quedan sin respuesta, y se espera que, gracias al progreso en el área de la herencia biológica se pueda determinar la historia de la evolución del perro entera y completa. Boivin Claire 29 7. CONCLUSIÓN Gracias a las investigaciones arqueológicas y genéticas, se ha podido demostrar que el perro desciende del lobo y que fue domesticado hace aproximadamente 15.000 años. A lo largo de la historia, el ser humano ha seleccionado a los perros en función de sus aptitudes y necesidades, hasta llegar a las diferentes razas que conocemos a día de hoy. Aunque los nuevos estudios de ADN canino han permitido ser más preciso a la hora de estimar el origen y proceso de domesticación, faltan todavía conocimientos exactos sobre si el perro fue domesticado en un único lugar o si proviene de varios focos de domesticación. Es esperable que en los próximos años, gracias a las nuevasinvestigaciones y con los avances en los métodos genómicos se podrá conseguir responder a estas preguntas con mayor precisión. Del lobo al perro: historia de su origen y evolución de las razas 30 8. BIBLIOGRAFÍA 1. Konok V, Dóka A, Miklósi Á. The behavior of the domestic dog (Canis familiaris) during separation from and reunion with the owner: A questionnaire and an experimental study. Applied Animal Behaviour Science. 2011 ;135 (4) :300-308. https://doi.org/10.1016/j.applanim.2011.10.011 2. 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